충남대는 환경공학과 한영수 교수팀이 철(Fe)을 함유한 점토광물인 논트로나이트(nontronite NAu-1) 구조와 표면 개질을 통한 독성 오염물질 비소(As) 거동 제어 메커니즘을 규명했다고 11일 밝혔다.

연구팀은 철을 포함하는 논트로나이트 구조 내 철 환원 및 표면에 이차적 철산화물을 흡착시키는 방식으로 개질한 다양한 산화 환원 논트로나이트를 이용, 산화 상태 차이에 따른 As(III)의 산화 및 고정 효율을 비교했다.

실험 기반 분석을 위한 밀도범함수이론(DFT) 계산을 상호 보완적으로 활용, 비소 흡착 강도와 제거에 기여하는 Fe 형태의 상관관계를 전하 이동 분석을 통해 규명했다.

한영수 교수는 "이번 연구는 점토광물의 구조 내 철을 개질함으로써 비소의 산화 환원 반응성과 고정 능력을 동시에 제어할 수 있음을 보여준 사례"라며 "비소뿐만 아니라 다양한 산화 환원 민감 오염물질에 대한 정화 기술 개발 기초자료로 활용할 수 있다"고 설명했다.

이번 연구성과는 화학공학 및 환경공학 분야의 국제 학술지 '케미컬 엔지니어링 저널'(Chemical Engineering Journal)에 온라인 게재됐다.